只要（A-HC）的特征根具有负实部，状态向量误差就按指数规律衰减，且极点可任意配置，一般地，（A-HC）的收敛速度要比被控系统的响应速度要快。工程上，取小于被控系统最小时间的3至5倍，若响应太快，H就要很大，容易产生噪声干扰。
???结构，即输出误差反馈，而不是输出反馈形式。 ?实验采用X=AX+Bu+H(Y-Y)
取：???g?3?5?20,K1?5,K2?2,T1?0.5,T2?0.2，求解?1? tmin?g2?
三、实验设备： THBDC-1实验平台 THBDC-1虚拟示波器 Matlab/Simulink软件
四、实验步骤：
按要求设计状态观测器
(一) 在Matlab环境下实现对象的实时控制
1、将ZhuangTai_model.mdl复制到E:\\MATLAB6p5\\work子目录下，运行matlab，打开ZhuangTai_model.mdl
注：‘实际对象’模块对应外部的实际被控对象，在simulink下它代表计算机与外部的
接口：
? DA1对应实验面板上的DA1，代表对象输出，输出通过数据卡传送给计算机； ? AD1对应实验面板上的AD1，代表控制信号，计算机通过数据卡将控制信号送给
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实际对象；
2、如图，在Simulink环境下搭建带状态观测器的系统实时控制方框图。
本实验的实际对象用运算放大器模拟实现，也可以就用Simulink仿真实现，不影响实验效果。如果用仿真代替，可以适当变化传递函数的某些参数。
注：对于不同专业的学生，图中的实际对象可以是用运算放大器模拟的二阶系统，也可以就是Simulink仿真模型，根据教师当时的安排。
3、如图正确接线，并判断每一模块都是正常的，包括接好测试仪器、设置参数、初始化各个设备和模块；
接成开环观测器，双击误差开关，使开关接地。观测对象输出Y与观测器状态输出y的阶跃响应；（阶跃不要超过0.3V）
接成闭环观测器，双击误差开关，使开关接误差。观测对象输出Y与观测器状态输出y的阶跃响应；（阶跃不要超过0.3V）
4、改变K1、K2或T1、T2，重复步骤3，说明实验原因 改变g1、g2重复步骤3，说明实验原因
(二) 同学也可以用纯模拟运放来完成此实验（二选一） 接线图如下
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1.实验前必须判断每一个运放都是好的，阶跃小于0.5V，红钮弹出，+15-15正常。 用虚拟示波器测观测器和对象输出。
2.接成开环观测器，将输出误差断开并接地。观测对象输出Y与观测器状态输出y的阶跃响应；
3.接成闭环观测器，将输出误差连上。观测对象输出Y与观测器状态输出y的阶跃响应； 4.改变K1、K2或T1、T2，重复步骤3，说明实验原因 改变g1、g2重复步骤3，说明实验原因
五、预习与回答
1.如何在观测器的基础上设计状态反馈？用框图表示。
2.请说明：原系统极点、特征方程、控制系统极点、期望极点、观测器极点，状态反馈极点。 3.说明H阵有什么作用，并计算观测器反馈阵??g1??。 g?2?
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实验十一 控制系统大型设计实验
一、任务要求：
1．给小型直流电机机组和其他辅助装置，设计完整的位置控制系统。采用现代控制理论极点配置的控制方法，应用Matlab/Simulink软件对控制系统进行辅助分析和设计，并运用Simulink实时控制功能设计控制器，使系统满足给定的性能指标。 2．小组讨论并设计实验步骤。 3．系统要尽量准确建模。
4．时间约20个学时，采用实验室开放形式。 5．实物当面验收和交大型实验报告。
二、性能指标：
1．无位置误差 （360o之内） 2．定位响应时间 < ０.３秒 （360o之内） 3．定位超调量 < ２０％ （360o之内）
三、验收基本要求：
1．要有原物理功能框图和照片，实物系统接线图，数学模型框图，Simulink仿真框图和结果，完整控制系统框图和接线图。 2．设计和计算过程。 3。电机能够基本定位。
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东南大学自动控制实验室
实 验 报 告
课程名称：
实验名称： 院（ 系）： 专 业： 姓 名： 学 号： 实 验 室： 实验组别： 同组人员： 实验时间： 评定成绩： 审阅教师：
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